吳建興 江莉莉 薛冰霞 白巖巖 許穎

摘要：混合動力經(jīng)過數(shù)十年的不斷發(fā)展，已經(jīng)成為了汽車動力主要技術(shù)之一。隨著社會對節(jié)能減排以及環(huán)保要求的提高，解決社會能源與環(huán)境問題成為當(dāng)代社會的共識。而混合動力技術(shù)是一個公認(rèn)的可靠可行的汽車動力技術(shù)。其良好的燃油經(jīng)濟性以及超低的環(huán)境污染，使得在社會上應(yīng)用此技術(shù)的車輛的保有量越來越大。

關(guān)鍵詞：混合動力;新能源汽車;發(fā)展前景

1混合動力汽車發(fā)展背景

當(dāng)前具有兩種或者兩種以上的動力來源的汽車便稱為混合動力汽車，而通常所說的混合動力汽車指的是油電混合動力汽車。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)內(nèi)燃機排放的廢氣對于環(huán)境帶來了極大的污染，在大多數(shù)道路的條件下，內(nèi)燃機只能輸出40%左右的動力。在交通擁堵的城市道路輸出的動力更低。而且目前純電動汽車由于電池容量問題，續(xù)航能力相對于內(nèi)燃機有很大的不足，而且充電裝置并沒有得到普及，同時電視造成的環(huán)境污染，也沒有相對應(yīng)的處理方法。因此純電動汽車的發(fā)展還需要很大一段時間。那么混合動力汽車便有了發(fā)展的市場，必然兼顧了傳統(tǒng)內(nèi)燃機與純電動汽車的優(yōu)點，在提高發(fā)動機熱效率傳遞的同時，也減少了廢氣污染物的排放量。

2混合動力汽車分類

混合動力汽車由電動驅(qū)動單元與輔助動力單元組成，根據(jù)混合驅(qū)動動力的連接方式，可以分為串聯(lián)式混合動力，并聯(lián)式混合動力和混聯(lián)式混合動力三種。

2.1串聯(lián)式混合動力

串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)由發(fā)動機，電動機，傳動系統(tǒng)控制器以及各個電池組的構(gòu)成。發(fā)動機所產(chǎn)生的機械能可以直接傳送到發(fā)電機中，發(fā)電機直接將機械能轉(zhuǎn)化為電能。而汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)可以將發(fā)電機產(chǎn)生的電能以及蓄電池中的電能驅(qū)動車輛。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)中，發(fā)動機直接與發(fā)電機相連接，而與汽車傳動系統(tǒng)無直接的機械連接，。發(fā)動機在啟動以及運行功耗都是由發(fā)電機直接控制。相對。相對于以往傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車，發(fā)動機參與整車傳動，在城市這種復(fù)雜的路況下的反復(fù)啟動、怠速以及加速的過程中，發(fā)動機一直處于低效率區(qū)。所以串聯(lián)式結(jié)構(gòu)僅適用于城市大型汽車而不適用于小型汽車。

2.2并聯(lián)式混合動力

并聯(lián)式混合動力汽車動力總成中發(fā)動機與發(fā)電機在汽車行駛過程中進(jìn)行動力疊加輸出，也可以單獨進(jìn)行輸出。普通內(nèi)燃機汽車上面增加一套電能驅(qū)動系統(tǒng)。當(dāng)汽車處于起步狀態(tài)時，則是由電動機工作，當(dāng)汽車達(dá)到一定的速度時，則由電動機與發(fā)電機同時工作。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在低速時以采用純電動模式，高速是利用發(fā)動機直接驅(qū)動，此時的燃油消耗率較高，與串聯(lián)相比并聯(lián)結(jié)構(gòu)采用了電動機與電池，減少了整車的成本。在純電動模式下，汽車的噪音比較低，加速快，成本小。在混合動力模式下，汽車起步加速的性能出色，但是油耗較高。

2.3混聯(lián)式混合動力

關(guān)聯(lián)式混合動力汽車是綜合了串聯(lián)式與并聯(lián)式，這種結(jié)構(gòu)不僅可以實現(xiàn)兩者的功能，而且還可以實現(xiàn)串并聯(lián)共同運行。發(fā)動機發(fā)出的功率一部分可以傳送到車輪，而另一部分可以傳遞到驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。汽車在低速行駛時可以通過驅(qū)動系統(tǒng)串聯(lián)方式進(jìn)行工作，汽車在高速行駛時進(jìn)行并聯(lián)方式工作，。汽車司機還可以根據(jù)汽車的行駛過程中的各個需求來選擇不同的驅(qū)動模式，從而更好的發(fā)揮混聯(lián)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，以達(dá)到降低能耗的目的。

3混合動力汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在燃料方面，傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，混合動力汽車，天然氣燃料汽車的三個技術(shù)，尚未擺脫對化石燃料的依賴，而生物燃料汽車也無法保持給汽車充足的燃料供應(yīng)，所以不具備可持續(xù)性;在環(huán)保性的方面，汽車產(chǎn)業(yè)之所以需要轉(zhuǎn)型升級，是由于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車能源不具備可持續(xù)性，所以需要燃料持續(xù)供應(yīng)，環(huán)境友好，這兩個基本要素。盡管純電動汽車和新燃料汽車都是零污染排放，但是能量來源用電力供應(yīng)嗯含有較大的污染性。不過隨著目前電力供應(yīng)多樣化以及環(huán)境友好性，生產(chǎn)電能的污染性也逐漸降低;在技術(shù)方面，與傳統(tǒng)的燃?xì)馄嚰夹g(shù)相比較，混合動力汽車已經(jīng)不存在技術(shù)性的瓶頸，而且混合動力汽車的技術(shù)完全可以取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，而純電力汽車的續(xù)航能力仍需要提高。從目前技術(shù)成熟程度來看，傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車混合動力汽車技術(shù)相對成熟，但是純電動汽車和生物燃料電池汽車在動力以及續(xù)航能力方面仍需要不斷發(fā)展，存在不少的技術(shù)瓶頸，同時相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施的不足，嚴(yán)重的限制了其進(jìn)一步發(fā)展。

目前混合動力汽車正在向著以下方面進(jìn)行優(yōu)化：（1）平臺化：在我國的交通體系“點線面”模型中，大城市為“點”，通過公共汽車連接起來;以數(shù)百公里及以上的城市道路為“線”，通過高鐵連接起來，而廣大的農(nóng)村是則“面”，通過私人轎車以及非機動車鏈接。“兩頭 擠”模型適合我國交通體系，平臺一體化更加適應(yīng)“兩頭擠”模型的要求。（2）輕量化：混合動力汽車比傳統(tǒng)汽車更需要輕量化，適當(dāng)?shù)陌盐逸p量化水平可以降低材料導(dǎo)致的成本上升以及材料浪費等問題。（3）智能化：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷興起，我國社會已經(jīng)步入了互聯(lián)網(wǎng)時代，其強勢滲入及汽車無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，混合動力汽車是汽車智能化的最理想的平臺，使得儲能終端的能源互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)之間加大溝通與交流。

4混合動力汽車發(fā)展趨勢

混合動力汽車具備了電動車與燃油車，油耗低，性價比高，排放量小，技術(shù)成熟的優(yōu)點。不到純電動汽車的1/10，被劃分到了電動汽車的行列。目前我國汽車保有量較大并且空氣污染嚴(yán)重的社會狀況，應(yīng)當(dāng)加大對混合動力汽車的普及力度，這樣不僅可以減小汽車的使用成本，而且還可以降低廢氣排放，已實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的。但是目前混合動力汽車成本相對較高，相比于普通內(nèi)燃機，小轎車價格略高，所以應(yīng)當(dāng)適量降低混合動力汽車的成本是解決混合動力汽車普及的首要問題，也是提高行業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素。隨著混合動力汽車的技術(shù)日益完善，動力系統(tǒng)的不斷更新，對汽車性能的提高也起了關(guān)鍵的作用。混合動力汽車將有機會沖擊傳統(tǒng)發(fā)動汽車市場，加之成熟的生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，國家政策等方面的支持，混合動力發(fā)動機汽車在市場上一定會占據(jù)一席之地，并為新能源領(lǐng)域的發(fā)展起到一個領(lǐng)頭羊的作用。

結(jié)束語：

通過對混合動力發(fā)動機的研究，可以制造混合動力發(fā)動機在市場占有率并不是非常高，但是由于其技術(shù)的成熟以及極具發(fā)展空間的特點，并且根據(jù)市場產(chǎn)品的生命周期理論可知，混合動力發(fā)動機，汽車正處于一個不斷成長的時期，所以混合動力作為傳統(tǒng)動力與純電動動力的中間階段，必將會迎來屬于自己的市場。并且混合動力發(fā)動機對動力的分配合理，發(fā)動機效率不斷提升，使得整車的油耗不斷降低。相比于純電動汽車行駛續(xù)航能力，在城市工況行駛過程中能量傳輸效率高。使得混合動力汽車在總體上趨于更安全，更環(huán)保，更智能，更節(jié)能的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]朱可寧.混合動力汽車原理及發(fā)展趨勢研究[J].內(nèi)燃機與配件，2020，（第20期）.

[2]胡宗梅.混合動力汽車優(yōu)越性及發(fā)展前景[J].市場經(jīng)濟與價格，2016，（第11期）.

[3]黃家貴.混合動力電動汽車關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020，（第14期）.